JPS5832003B2 - レンゾクシキアツエンキノソクドセツテイホウホウ - Google Patents

レンゾクシキアツエンキノソクドセツテイホウホウ

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JPS5832003B2
JPS5832003B2 JP50101833A JP10183375A JPS5832003B2 JP S5832003 B2 JPS5832003 B2 JP S5832003B2 JP 50101833 A JP50101833 A JP 50101833A JP 10183375 A JP10183375 A JP 10183375A JP S5832003 B2 JPS5832003 B2 JP S5832003B2
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武幸 福田
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数台の圧延スタンドを直列関係に配夕lル
、同時に圧延作業をおこなう一連の連続圧延機の速度設
定方法に関するものである。
連続式圧延機における最終的な目標は、例えば熱間圧延
に例をとるならば最終スタンドの出口板厚すなわち仕上
板厚、ならびに仕上温度を所定値に保つことであるが、
そのためには、各スタンドの圧延速度を種々の条件に合
せて設定することが必要であり、この設定が容易である
ことが望ましい0 この速度設定は通常次のような点に考慮を払う必要があ
る。
すなわち、目標の仕上板厚および仕上温度に基づいて、
各スタンドの圧延速度を定める。
圧延時においては、一枚の圧延材各部の仕上温度(縦方
向仕上温度分布)を可及的に一定にするために、あるい
は通板時間を短かくするために圧延材が全スタンドに噛
み込まれた時点、又は、圧延材の先端が巻取スプールに
固定された時点で各スタンドの圧延速度を増速し、仕上
温度が所定値に保持される速度あるいは最高速度で増速
を停止することが必要である。
そして、各スタンドにおいては、圧延材の尾端が抜けて
から適当な時点で減速をして、元の通板速度に戻し、次
の圧延材の到来に備えることが必要である。
上記した各スタンドの圧延速度計算においては、第1番
目のスタンドに圧延材の先端が噛み込まれてから、最終
段のスタンドを圧延材の尾端が抜は出る迄において、圧
延材が引張りあるいはたるみにより破損を受けないよう
に、各スタンド相互間の圧延速度を一定の比率関係で変
化させる事をも考慮しなければならない。
又、予期しなかった状態あるいは、計算上の無視項目な
どの、計算誤差あるいは仮定条件の変動などによる引張
りあるいはたるみに対して、自動および/又は手動によ
る修正が可能なように、各スタンドの圧延速度に制御代
(制御可能な余裕)をも考慮する必要がある。
各スタンドの通板速度並びに増速時の加速率を決定する
作業は、仕上設定計算と称し、通常は制御用電子計算機
あるいは運転員によっておこなわれる。
圧延時には、この仕上設定計算によって得られる各スタ
ンドの通板設定速度および加速率を、被圧延材の進行状
態により、種々に変えなければならない。
このようにすることを、通常は速度基準の演算制御と称
し、これにより得られた速度基準は、圧延機直流電動機
の速度制御装置に与えられ、制御装置は、その速度基準
と実際の速度とが一致するように制御動作をする。
従来の速度設定方法では、次鵡1)式を定めて、これを
用いている。
Vr 1(t)= Ki −M(t)・SSi ・(1
+Vci(t)) −・・・・(i)Vri(t):
i番目スタンドの速度基準Ki:i番目スタンドの定
数 M(t) :マスター速度率(MRHの値)SSi:
i番目スタンドの速度率(SSRHO値)Vci:i番
目スタンドの手動および自動修正量そして、(1)式の
乗算演算は、サーボ機構を用いた電動分圧器で実現され
、(1)式中のM(t )は、MRHと称する全スタン
ド共通の速度を決める電動分圧機の設定値で決まり、S
Siは、5SRHと称する各スタンド速度を決める電動
分圧機の設定値で定まるものである。
この(1)式から、通板時すなわち、増速前の各スタン
ド通板設定速度Vsi(通板時のVri(t)の値は、
Vsi =Ki −M(t)・SSi −−(2)で
表わされる。
このことは、マスター速度率M(t)で圧延機全体の速
度(各スタンドの基本速度)を概略設定し、さらに各ス
タンド速度率SSi で各スタンドの調整量を設定す
ることであり、各スタンドの通板速度Vsiの設定値計
算は、仕上設定計算の一部の作業としておこなわれ、各
スタンド通板速度Vsiを求めるため、マスター速度率
M(t)と各スタンド速度率SSi のいくつかの組
み合せについて反復計算し、マスター速度率M(t)と
各スタンド速度率SSiの、相互に調和した最適値を求
めていた。
このことは、仕上設定計算をおこなう制御用計算機又は
運転員の負荷が多大という欠点を有している。
また、(1)式のマスター速度率M(t)は、被圧延材
の進行に従って種々変化する。
たとえば、マスター速度率M(t)は、無負荷の状態で
は各スタンド通板設定速度を満足する値にあり、被圧延
材が各圧延スタンドに通板するときそのままの状態であ
るが、増速可能条件に被圧延材が進行すれば設定された
加速率αに従って変化し、(1)式の速度Vri(t)
は傾斜的に増加し、全スタンド速度も傾斜的に増速され
る。
次に、増速保持条件信号が入ると、マスター速度率M(
t)はその時点の値に保持され、各スタンド速度基準は
一定に保たれる。
その後被圧延材が順次各スタンドを抜は去ると、次の被
圧延材の通板に備えて次の被圧延材のスタンド通板設定
速度Vs i ((2)式)とならなければならない。
被圧延材が抜は去ったスタンドは、次のスタンド通板設
定速度Vsiに切り替っても良いが、抜は去っていない
スタンドはそのままの状態であることが必要である。
この事を満足させるためには、マスター速度率M(t)
を設定する機構MRHを2台設置し、1台を増速に使用
した場合他の1台を次のスタンド通板設定速度に応じた
M(t)の値に待機させておき、各スタンドを被圧延材
が抜けるとその信号により、被圧延材が抜けた各スタン
ドにリレーで待機中のMRHを切替接続して、次の被圧
延材の速度に復帰させる。
そして、最終スタンド抜は信号により増速に使用したM
RHを通板速度に復帰させる方法を採っている。
この2台のMRHは、第1の被圧延材の圧延作業と次の
被圧延材の圧延作業の間の時間を短縮して、生産性を上
げるために必要である。
2台のMRHの使い方は、被圧延材1本毎に増速、待機
を交互に行う方法と、増速専用と待機専用に区別して用
いる二通りの方法があるが、これはMRHの駆動シーケ
ンス制御と切替えシーケンス制御が異るだけである。
上記した従来の圧延機速度設定方法を実施する装置を第
1図を用いて次に説明する。
第1図において、各圧延スタンドA−Fには、一対のロ
ール、そのロールを駆動する電動機2A〜2F、その自
動速度制御装置3A〜3Fが備えられており、添字A−
Fは圧延スタンドを表示する。
各圧延スタンド間には、材料のひっばり、たるみを検出
するループ検出器Lab=Lef が設置されている。
又各スタンド速度を微調整するため、バーニヤ設定器6
A〜6Fが設置され、スタンド間速度を手動で微調整す
るためにサクセシブ設定器6bc〜5deが設置されて
いる。
速度基準演算装置としては、2点鎖線で示す制御用計算
機7が用いられ、これは仕上設定計算をおこなう。
この制御用計算機7は、仕上設定計算にて与えられた各
スタンド通板設定速度Vsiに基づキ(1)式、(2)
式に従って通板時のマスター速度率M(t)、各スタン
ド速度率SSiおよび加速率αを演算し出力する。
各スタンド速度率SSiは、サーボアンプSAA〜SA
Fを介してサーボモータSMA−8MFを経て通常5S
RHと呼ばれる分圧器5SA−8SF に設定される
マスター速度率M(t)は、減速用のMRHであるサー
ボアンプSA1、サーボモータSM1を介して分圧器M
RH2に設定されると共に、通板リレーTH1比較器C
P1.CP1’およびリレーF1 、R1の動作により
リレー接点F2゜R2の開閉が制御されてMRH用操作
モータOP1が駆動されて分圧器MRH1にも設定され
る。
設定完了になれば、比較器CP1.CP1’の出力が消
えてリレーF1.R1は消勢してMRH用操作モータは
停止する。
増速開始信号が入れば、リレーACLが閉じられて比較
器CPiとリレーF1によりMRH用操作モータは回転
し、分圧器MRH1の分圧比が上昇し増速される。
加速率αは、MRH用操作モータの回転速度にて制御さ
れる。
加速中は、運転員が圧延機用電動機の速度及び電流を監
視して前述の速度及び電流が所定値より過剰になれば、
加速保持信号ZSを発生し、MRH用操作モーターの回
転を停止せしめて圧延機用電動機の過速度及び過電流を
防止する。
減速は、MRHlとMRH2をリレーAW−FW、As
−FSの切替えで選択しておこない、圧延時にはMRH
lおよびリレーAW〜FWに選択がなされ、スタンド抜
は信号によりリレーAW−FWが開かれ、As−FS(
スタンドに対応して各別に動作)が閉じられて、MRH
2に切替えられて減速がおこなわれる。
この信号は、前述の5SRHを経て、手動並びに自動修
正信号と共に合成回路0RA−ORFを経て自動速度制
御装置3A−3Fに与えられる。
このように、MRHl。MRH2,AW−FW、As−
FSは交互に切り替えられる。
手動並びに自動修正信号は、ループ検知器Lab−Le
f、バーニヤ設定器6A〜6F1サクセシブ設定器6b
C〜6deから合成回路0LA−OLFを経て、5SR
Hと連動する分圧器POTA1〜POTFI、および、
MRHと連動する分圧器POTA2〜POTF2によっ
て乗算演算され、合成回路0RA−ORF によりス
タンド速度と合成されて、各スタンド速度基準Vri(
t)となり、自動速度演算装置3A〜3F(t=A、B
、・・・・・・F)に与えられる。
以上のように、従来においては、乗算演算はサーボ機構
である電動分圧器でおこなわれ、サーボ機構で与えられ
る電動分圧器の位置を乗数、分圧器の両端電圧を被乗数
として、乗算演算がおこなわれる。
この事は手動並びに自動修正信号に対してもおこなわれ
、これらの修正信号は連続式圧延機において、自スタン
ドの修正が他スタンドへ影響を及ぼすのを防ぐために、
他スタンド速度基準へも重畳して与えられ、電動分圧器
の必要数は6スタンド連続式圧延機では数10個必要と
なっている。
また、従来のハード的演算制御装置では、回転機構を有
する電動分圧器やリレー等の電気的接触不良や機械的破
損を生じやすい数多くの部品で構成されているため信頼
性が低く、故障により生産を阻害していた。
また、圧延機用電動機の過速度及び過電流を防止するた
め、運転員が電動船の速度及び電流を監視する作業が多
大であった。
本発明は、したがって、演算手段として電動分圧器を必
要としない速度設定方法及び、運転員の監視作業が少な
い速度設定方法を提供することを目的とする。
本発明は、また、仕上設定計算が簡略な速度設定方法を
提供することをもその目的とする。
以下、本発明の速度設定方法を詳細に説明する。
各スタンドの速度基準Vri(t)を、 Vri(t)=Vsi−Zr(T)・(1+vci(t
)) ”曲(3)Vs6+にα・α・T Zr(T)−・・・・・・・・・・・・(4)56 Vri(t): i番目のスタンド速度基準Vsi:i
番目のスタンド通板設定速度 Vs6 :最終スタンド(6番目)のスタンド通板設
定速度 Zr(T) :圧延機全体の増速率 Vci(t): i番目のスタンドの手動並びに自動修
正率 にα :定数 α :加速率 t :時間 T :加速開始時までは零で、加速開始時から進行す
る時間 として、圧延機全体の増速率Zr(T)を導入すると、
増速率Zr(T)は、圧延機全体の増速率であるが、最
終スタンド(6番目)のスタンド通板速度VS6との比
率でもって行なえば、加速率αとの変換が容易であり、
そして被圧延材の進行に従って種々変化するが、その条
件としては、無負荷の状態ではZr(T)−1で、従っ
てVr 1(t)=Vs i ・(1+Vc 1(t)
)となる。
つまり、手動並びに自動修正信号Vciが入り、若干V
ciの変動分を有する。
その後被圧延材が進行し、増速可能時点となれば、増速
開始条件により、Zr(T)は(4)式に示す関係に従
って1より徐々に上昇して行き、各スタンド速度基準は
傾斜的に変化する。
次に増速保持条件信号が入ると、増速率Zr(T)はそ
の時点の値に保持され、各スタンド速度基準は一定に保
たれる。
その後被圧延材が順次釜スタンドを抜は去ると、次の被
圧延材の通板に備えて、次の被圧延材のスタンド通板設
定速度Vsiに設定されなければならない。
それは、被圧延材スタンド抜は条件信号によりZr(T
)−1にすることによっておこなう。
まず、通板速度の設定においては、(4)式〇TをT=
0としくZr=1)、また無負荷であるため手動並びに
自動信号VciはVc i −0であるから、(3)式
の各スタンド速度基準Vri(t)は各スタンド通板設
定速度Vsiと等しくなり、通板速度Vsiが得られる
次に、被圧延材が通板され、通板状況の引張り、たるみ
に応じて手動並びに自動修正信号Vciが入力されると
、その分だけ各スタンド速度基準Vri(t)は少し変
化して、(3式のVri(t)が得られる。
そして、増速開始条件になれば、(4式の時間Tが増加
するにつれて、加速率αに従って増速率Zr(T)は傾
斜的に増加し、Vri(t)は傾斜的に増加する。
ここで、加速率αの値を適当にすることにより、仕上出
口温度を精度良く一定に保つことができる。
また、αは、その値を種々変化させれば、増速のみなら
ず減速も可能で、仕上出口温度の制御をより一層精度よ
く制御できる。
次に、増速保持条件が入れば、増速率Z r (T)を
その時点の値に保持し、各スタンド速度基準Vri(t
)を一定に保つ。
この増速保持条件は、手動制御並びに仕上温度制御系に
よる制御によってのみ定めるばかりではなく、圧延機用
電動機の電流検出によりその過電流防止制御、圧延機の
圧延速度検出によりその過速度防止制御によっても定め
て、増速保持信号は、手動又は自動保持制御回路によっ
て出力する。
次に、減速時には、被圧延材が各スタンドを抜けた信号
により順次に各スタンドについての速度基準Vri(t
)のZr(T)をZr(T)=1 (T = O)とす
れば次の通板速度となる。
次に、本発明を実施する装置構成(ブロック)を示す第
2図を参照して説明する。
第2図は、6台の圧延スタンドA−Fを有する連続式圧
延機に本発明を適用した一実施例である。
各圧延スタンドA−Fには、一対のロール、そのロール
を駆動する電動機2A〜2F、その自動速度制御装置3
A〜3F、ロール回転数検出器4A〜4Fならびに電動
機電流検出器5A〜5Fが備えられている。
添字A−Fは、スタンドを表示する。
各圧延スタンド間には、材料のひっばり、たるみを検出
するループ検出器La b ” Le fが設置されて
いる。
又、各スタンド速度を微調整するため、バーニヤ設定器
6A〜6Fが設置され、また、スタンド間速度を微調整
するサクセシブ設定器5bc 、 5cd 、 (id
eが手動の速度修正用に設置されている。
この自動速度制御装置を有する連続圧延機には、速度基
準静止演算装置7が本発明を実施するために設置されて
いる。
まず最初に、各スタンド通板設定速度Vsiと加速率α
が仕上設定計算をおこなう制御用計算機SYS −CO
Mで与えられ、前記の(4式に従って演算部CAL2は
Z r (T)を演算して演算部CAL 1に与える。
演算部CAL1は、制御用計算機の出力Vsiおよび演
算部CAL2の出力Zr(T)の積Vsi−Zr(T)
を演算部CAL3に与える。
演算部CAL3は、演算部CAL4からVci を受
けて(3)式の演算をおこない、Vr 1(t)を自動
速度制御装置3A〜3Fに与える。
演算部CAL4は、ループ検出器I、ab ” Le
fからループ検出信号を、また、バーニヤ設定器6A〜
6Fおよびサクセシブ設定器6bc〜6deから速度修
正信号を受けて、各スタンドの修正基準値Vciを演算
する。
自動保持信号は、ロール回転数検出器4A〜4Fより検
出された実際速度信号を上限値と比較器CPIで比較し
て、比較器CP1が、実際速度が上限値を越える前に演
算部CAL2に送られて、演算部CAL2はそれ以降の
αの増大を一定としたZr(T)を出力する。
又、電動機電流検出器5A〜5Fで検出した各スタンド
の負荷電流は、比較器CP2で、各スタンドの上限値と
比較されて、比較1cP2は電動機電流が上限値を越え
る前に自動保持信号を演算部CAL2に送り、演算部C
AL2の出力Zr(T)をその時点の値に保持させる。
以上のように、本発明では、(3)式に表わすように、
通板速度Vsiを基本速度として、Zr(T)を加速率
αの関数とし、加速率αを時に応じて増減する制御をお
こなうので、各スタンドについての速度基準値Vri(
t)はきわめて容易に算出でき、そのための装置構成は
電子計算機をそのまま用いて構成することができ、きわ
めて簡単であって、機械的な電動分圧器を用いる場合よ
りも信頼性が高まる。
ちなみに、従来の速度設定方法では、(1式および(2
)式で表わされるように、マスター速度率M(t)およ
びスタンド速度率SSiの相乗で各スタンドの速度基準
値を用いるので、変数が多く、Vri(t)の算出はき
わめて複雑である。
また、電動分圧器の機能をそのまま電子計算機に代用さ
せるためには、電子計算機への入力量が非常に多く、と
くに、各制御時点においてM(t)とSSiの相関のみ
ならず、SSi 間の相関をも考慮した演算動作をお
こなわせる必要があり、演算量は非常に多く必要とされ
る。
しかるに、本発明によれば、この演算量は上述のように
激減し、仕上設定計算がきわめて容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の速度設定装置を示すブロック図、第2
図は、本発明の速度設定方法を実施する装置例を示すブ
ロック図である。 A−E・・・・・・圧延スタンド、Lab−Lef・・
・・・・ループ検出器、2A〜2F・・・・・・電動機
、3A〜3F・・・・・・自動速度制御装置、6A〜6
F・・・・・・バーニヤ設定器、6bC〜6de・・・
・・・サクセシブ設定器、OLA〜OLF、0RA−O
RF・・・・・・合成回路、SSA〜SSF・・・・・
・分圧器、POTA1〜POTF1・・・・・・分圧器
、POTA2〜POTF2・・・・・・分圧器、SMA
−SMl・・・・・・サーボモータ、5SRH1〜S
S RH6・・・・・・各スタンド速度設定器、AW−
FW。 As−FS・・・・・・開閉器、5AA−8AF・・・
・・・サーボアンプ、MRHl 、MRH2・・・・・
・分圧器(共通速度設定器)、7・・・・・・計算機、
CPl、CP1’CP2・・・・・・比較器、TH・・
・・・・通板リレー接点、Fl、R1・・・・・・リレ
ーコイル、F2.R2・・・・・・リレー接点、ACL
、ZS・・・・・・リレー接点、PAl 。 SA1・・・・・・増幅器、OPl、SMl・・・・・
・サーボモータ、CALI〜CAL4・・・・・・演算
器、4A〜4F・・・・・・ロール回転数検出器、5A
〜5F・・・・・・電動機電流検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各スタンドの速度基準vr:(t)を、Vr 1(
    t)−Vs 1−Zr(T) ・(1+Vci(t))
    但し、z 、 <T> −’s 6 ” Kd ’“°
    156 Vri(t): i番目のスタンド速度基準Vsi:i
    番目のスタンド通板設定速度 Vs6 :最終スタンドのスタンド通板設定速度Z
    r(T) 二圧延機全体の増速率 vci(t): i番目のスタンドの手動並びに自動修
    正率 にα :定数 α :加速率 t :時間 T :増速開始前までOで、増速開始点から進行する
    時間 なる関係で算出する計算機構を用いて、該計算機構に、
    各圧延スタンド間に配置したループ検出器の出力、バー
    ニヤ設定器の設定値およびサクセシブ設定器の設定値を
    修正率Vci(t)算出のための信号として供給して、
    各圧延スタンドの速度基準vri(t)を演算させて、
    演算値を各圧延スタンドの自動速度供給装置に供給する
    と同時に、各圧延スタンドのロール回転数検出器および
    負荷電流検出器の検出出力を比較器に供給してその過速
    表示出力および過負荷表示出力を速度保持指令信号とし
    て上記演算機構に供給し、さらに該演算機構には増速開
    始信号、スタンド族は信号、始動信号および停止信号を
    供給して、上記演算機構に、始動信号によって速度基準
    ■r 1(t)の出力を開始させ、増速開始信号により
    上記式のTの進行を開始させ、速度保持指令信号により
    その時点のZr(T)値を保持させ、各スタンドの板抜
    は信号により、対応するスタンドの速度基準Vri(t
    )におけるTをT=0に復帰させ、停止信号によりVr
    i(t)=O(停止)を出力させることを特徴とする、
    連続式圧延機の速度設定方法。
JP50101833A 1975-08-21 1975-08-21 レンゾクシキアツエンキノソクドセツテイホウホウ Expired JPS5832003B2 (ja)

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